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步进电机介绍_

分类:凯时国际娱乐官网在线登录 作者:admin 来源:未知 发布:2024-03-01 18:26

  脉冲间隔的时间很短,电机转 子尚未到达第一次振荡的幅值, 甚至还没有到达新的稳定平衡 位置,下一个脉冲就到来。此 时电机的运行已由步进变成了 连续平滑的转动,转速也比较 稳定。

  在反应式步进电动机中,转子一个齿距所对应的度数为2p电 弧度或360o电角度; (3)矩角特性:在不改变通电状态(即控制绕组电流不变)时,

  按AB-BC-CA-AB或相反的顺序通电,每次同时给两 相绕组通电,且三次换接为一个循环。步距角与三相单三 拍运行方式的步距角相同。

  对于其它相数的步进电动机,同样可以有多种运行方 式,例如四相步进电动机有:四相单四拍,四相双四拍, 四相单双八拍等运行方式。

  小步距角步进电动机中的转子齿数,必须满足一定的要 求,才能保证电机产生步进运动。

  当A相极面下的定、转子齿对齐时,B和C极面下的齿就分别 和转子齿相错三分之一的转子齿,即3度。

  因新的矩角特性曲线上对应点的电磁 转矩大于负载转矩,使转子加速并向 增大的方向运动,最终到达新的稳 定平衡点o’1.

  按A-B-C-A的顺序通电,电机转子在磁阻转矩作用下沿 ABC方向转动,电机的转速直接取决于控制绕组的换接频率。

  定子控制绕组每改变一次通电方式,称为一拍,此时电 机转子所转过的空间角度称为步距角。

  一般而言,无论几相电机以及采用何种运行方式,步 距角与转子齿数Zr和拍数N之间有如下关系:

  其转速如与果脉连冲续频不率断有地关输。入每脉输冲入,一则个电脉机冲转,子转就子连转续过旋:转,1 ZrN

  (4)静态稳态区:在空载时,稳定平衡位 置对应于=0处,而=180度则为不 稳定平衡位置。在静态情况下,如受 外力矩的作用使转子偏离稳定平衡位 置,但没有超出相邻的不稳定平衡点, 则当外力矩除去以后,电动机转子在 静态转矩作用下仍能回到原来的稳定 平衡点,所以二个不稳定平衡点之间 的区域构成静态稳定区。

  为减小振荡幅度和时间,可 增加阻尼: •机械阻尼:增加电机转子的 干摩擦阻力或增加粘性阻力。 缺点:增大了惯性,快速性 能变坏,体积增大。 •电气阻尼:多相激磁阻尼、 延迟断开阻尼。优点:方法 简单,效果好。

  ➢起动频率和起动特性 fst 是指一定负载转矩下能够不失步地起动的脉冲最高频率,

  它的大小与电动机本身参数、负载转矩及转动惯量的大小, 以及电源条件等因素有关。它是步进电动机的一项重要技术 指标。

  步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制,并将电脉冲 信号转换成相应的角位移或线位移的控制电机。

  仅与脉冲频率有关。它每转一周都有固定的步数,在不丢步 的情况下运行,其步距误差不会长期积累,从而使它适合于 在数字控制的开环系统中作为驱动电动机,也可用作闭环系 统的驱动元件。

  三相反应式步进电动机有三种运行方式: (1) 三相单三拍运行; (2) 三相双三拍运行; (3) 三相单、双六拍运行

  • 定子为两相(或多相)绕组; • 转子为星形永久磁钢; • 转子极数应与定子每相极

  二相双四拍:定子绕组按AB—B(-A)—(-A)(-B)—(B)A—AB的次序通电,转子将顺时针方向转过45。

  永磁式步进电动机的特点是:步距角大,启动和运行 频率低,需正负脉冲供电 ;但所需控制功率小,效率 高。

  新矩角特性上对应点的转矩小于 负载转矩,转子不能到达新的稳 定平衡点o”1,而是向减小的方 向运动,因此不能作步进运动。

  由此可知,步进电动机能带的最大负载转矩要比最大静转矩 Tmax小。只有当负载转矩小于起动转矩(最大负载转矩)Tst,才 能保证电动机进行正常的步进运动。

  频率介于极低频与高频 之间,此时脉冲间隔较长,电 动机起动和运行一般不会有问 题。但是,如果等于或接近于 步进电动机的振荡频率时,电 动机就会出现低频共振。

  A相通电,OA—d—OB—e— OB—d,此时第二个脉冲到来, 通电绕组由B相换为C相,工 作点由d移到f,由于转矩为负, 转子返向转动向O’C移动。

  当负载转矩为零,且不计阻尼作用时,用外力使转子偏离稳 定平衡位置一个小角度,然后释放,则转子将在电磁转矩作 用下向稳定位置运动,形成一个自由振荡,其运动方程为:

  ➢连续运行频率与运行矩频特性 步进电动机带一定负载正常起动后,连续缓慢地升高脉

  那么,为什么频率升高后电机的转矩会下降呢? 因为,控制绕组呈电感性,它具有延缓电流变化的 作用。

  由上式可见,C=1时,反应式步进电动机的相数最少为3。 电动机的相数越多,步距角越小,相应的稳定裕度越大, 运行的稳定性也越好。

  当C=1时,m 最小为3;m越大,起动转矩越大;C越大,起 动转矩越大。

  以上分析时认为,切换控制绕组时,转子单调地趋向新的平 衡位置,但实际上要经过一个衰减的振荡过程。

  “三相” —指步进电机的相数; “单” —指每次只给一相绕组通电;“双”则是每次 同时给二相绕组通电; “三拍”—指通电三次完成一个循环

  当加上一个控制脉冲信 号,矩角特性将转移到 矩角特性族中的下一条 矩角特性曲线,转子将 转到新的稳定平衡位置 b o1。在改变通电状态时,  只有当转子起始位置位 于ab之间才能使它向o1 点运动。因此称区间ab 为电动机空载时的动态 稳定区。

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